Ключовата разлика между топлопроводимостта и коефициента на дифузия е, че топлопроводимостта се отнася до способността на материала да провежда топлина, докато коефициентът на топлопроводимост се отнася до измерването на скоростта на пренос на топлина на материала от неговия горещ край към студен край.
Топлопроводимостта и топлопроводимостта са два термина, които описват преноса на топлина през конкретен материал.
Какво е топлопроводимост?
Топлопроводимостта е термин, който описва способността на даден материал да провежда топлина през себе си. Има три начина, по които можем да обозначим този термин: k, λ или κ. Обикновено материал с висока топлопроводимост показва висока скорост на пренос на топлина. Например металите обикновено имат висока топлопроводимост и са много ефективни при провеждането на топлина. По същия начин, изолационни материали като стиропор имат ниска топлопроводимост и ниска скорост на топлопредаване. Следователно можем да използваме материали с висока топлопроводимост в приложения за радиатор, докато можем да използваме материали с ниска топлопроводимост в приложения за топлоизолация. Освен това „топлинното съпротивление“е реципрочната стойност на топлопроводимостта.
Математически можем да изразим топлопроводимостта като q=-k∇T, където q е топлинният поток, k е топлопроводимостта и ∇T е температурният градиент. Ние наричаме това „закон на Фурие за топлопроводимостта“.
Можем да дефинираме топлинната проводимост като пренос на енергия, дължаща се на произволно молекулярно движение през температурен градиент. Следователно можем да разграничим този термин от транспортирането на енергия чрез конвекция и молекулярна работа, тъй като не включва никакви микроскопични потоци или вътрешни напрежения, които извършват работа.
Когато се вземат предвид мерните единици за топлопроводимост, единиците SI са „ватове на метър-Келвин“или W/m. K. В имперски единици обаче можем да измерим топлопроводимостта в BTU/(h.ft.°F), където BTU е британската топлинна единица, h е времето в часове, ft е разстоянието във футове, а F е температурата във Фаренхайт. Освен това има два основни начина за измерване на топлопроводимостта на даден материал: стационарни и преходни методи.
Какво е коефициент на термична дифузия?
Термичната дифузивност е мярката за скоростта на пренос на топлина на даден материал от горещия към студения край. Следователно това е топлопроводимостта на даден материал, разделена на плътността и специфичния топлинен капацитет при постоянно налягане. Единицата за измерване на този параметър е m2/s. Това е производна единица на SI. Обикновено можем да обозначим този член като α. Но има и други символи. Математическият израз на коефициента на топлинна дифузия е както следва:
α=k/ρcp
Тук k е топлопроводимостта, cp е специфичният топлинен капацитет, а ρ si е плътността. Въпреки това, ρcp заедно се нарича обемен топлинен капацитет.
Най-често коефициентът на топлинна дифузия се измерва чрез флаш метод, който включва нагряване на лента или цилиндрична част от материална проба с кратък енергиен импулс в единия край и анализиране на температурната промяна на кратко разстояние.
Каква е разликата между топлопроводимост и коефициент на дифузия?
Топлопроводимост и топлопроводимост са два термина, които описват преноса на топлина през конкретен материал. Ключовата разлика между топлопроводимостта и коефициента на дифузия е, че топлопроводимостта се отнася до способността на материала да провежда топлина, докато коефициентът на топлопроводимост се отнася до измерването на скоростта на пренос на топлина на материала от неговия горещ край към студения край.
По-долу инфографиката представя в таблица разликите между топлопроводимостта и коефициента на дифузия за едно до друго сравнение.
Обобщение – Топлопроводимост спрямо коефициент на дифузия
Топлопроводимост и коефициент на топлопроводимост са два термина, които описват преноса на топлина през определен материал. Ключовата разлика между топлопроводимостта и коефициента на дифузия е, че топлопроводимостта се отнася до способността на материала да провежда топлина, докато коефициентът на топлопроводимост се отнася до измерването на скоростта на пренос на топлина на материал от неговия горещ край към студения край.
